实验概况：桥梁结构动力特性是车-桥耦合振动问题研究的基础。由于桥梁结构自振频率、振型和阻尼比等基本动力特性参数抽象性强，传统的特征值分析方法无法直观显示结构振型，影响了实验教学效果，故采用计算机虚拟仿真的方式开展相关辅助实验教学项目。本实验通过有限元数值仿真分析软件开展结构动力特性虚拟实验。通过简单的用户截面，实现学生在虚拟实验过程中可自主定义桥梁结构跨度、截面、弹性模量、密度等参数，并开展结构动力特性分析。依靠可视化后处理模块实现虚拟仿真结果的演示，为学生直观的呈现出不同结构的动力特性。

实验目标：通过本实验，实现动力特性基本参数的计算。通过计算参数的改变，使学生了解结构的自振周期、频率变化以及动力特性的决定因素。同时，求出不同自由度结构模型的振型，并得到各自振周期下的振型图，同时实现动画效果。通过仿真实验的实施，加深学生对动力特性参数以及振型等知识点的理解。

实验功能：通过结构动力特性计算软件，可以开展结构的模态分析、白噪声激励、正弦扫频激励、脉冲激励、自由衰减振动开展结构动力特性分析，获取结构自振频率、阻尼比、以及振型等基本参数。并通过可视化后处理模块显示结构振型及振动衰减曲线。使学生掌握基本的结构动力学知识，掌握常见桥梁结构的基本动力特性。

教学效果：直观的给出桥梁结构模态分析的可视化结果，增强学生对结构振型、频率和阻尼比的认识，掌握分析结构动力特性的基本原则。

图64 桥梁动力特性激振试验及动力特性虚拟实验效果图